Protocolo de transporte

O que é a coisa mais próxima de um serviço de transporte de dados no Multibanco, é similar em algumas maneiras de UDP. Presumivelmente, se o usuário quer um protocolo de transporte fiável vai incorporar os seus próprios sobre AAL5. Na prática, para não reinventar a roda, muitas vezes utilizados protocolos existentes, por exemplo, TCP. Na verdade, o que geralmente é feito é encapsular os pacotes da camada de rede, por exemplo, datagramas IP ou MAC frames mesmo como discutido abaixo. Embora esta solução não é ideal, pois aumenta a quantidade de informações de controle, é atualmente o mais difundido.

Como já explicamos, AAL5 foi proposta após a AALS outras empresas de informática como uma alternativa à AAL 3 / 4, e foi rapidamente adotado pelo Fórum ATM e da UIT-T. No primeiro, denominado AAL5 SEAL (simples e eficiente Adaptation Layer), que dá uma idéia dos princípios que nortearam a sua concepção.

Em AAL5 aplicação subcamada CS inclui uma mensagem discreta pode ter um comprimento de 0 a 65.535 bytes. Este AAL5 fila de mensagens acrescenta 8 bytes de informação e constrói uma mensagem com a seguinte estrutura:

Payload
(0-65535) Preenchimento
(0-47) Duração UU ICC
| CRC
| | |

o O preenchimento é usado para garantir que o comprimento total da mensagem (incluindo a cauda) é um múltiplo de 48 bytes.

o O campo UU (User ao Usuário), um byte de comprimento, está disponível para o pedido de transferência de informação usuário-usuário de forma transparente (o aplicativo pode ser parte da subcamada CS aplicação específica.) Esse campo pode ser usado, por exemplo, para multiplex múltiplas conexões, ou números seqüenciais.

o O campo de CPI (Common Part Indicator), também um byte, indica a importância dos campos de controle. Atualmente, apenas definido o significado, que é descrito abaixo.

o O campo de comprimento indica a duração da carga, sem contar o estofamento, se houver. Como tem dois bytes o tamanho máximo é 65.535 bytes.

o campo final é um CRC de 32 bits, a mesma que é comumente usado em redes locais.

No AAL 5 subcamada SAR é limitado para reduzir a mensagem recebida da subcamada CS em blocos de 48 bytes que acomoda a parte de carga útil de células consecutivas, não incluindo qualquer informação de controle adicional.

Como você pode ver o trabalho da camada de adaptação AAL5 é relativamente simples. Só calcula um CRC por mensagem, então se você conseguir que as mensagens são economias relativamente grande sobre AAL 3 / 4 é considerável. Isso também torna o processo mais rápido. Além disso, o fato de não ter informações de controle por célula reduz a sobrecarga, já que 8 bytes de informação de controle de mensagens que representam um custo insignificante, se for grande o suficiente.

AAL5 é de longe o protocolo mais amplamente utilizado para a transmissão de dados através de redes ATM. Como descrito acima, as duas abordagens mais comumente usado para transmissão de dados em redes ATM, emulação de LAN e IP clássico sobre ATM AAL5 usando. Tudo indica que esta tendência continuará no futuro.

1,2 transmissão de dados em redes ATM

Isso irá criar um meio de camada de emulação que permite que estes protocolos funcionam mais ou menos transparente sobre redes ATM. O objetivo por trás dessas adaptações é usar o software de comunicação existente, dando assim um valor imediato às redes ATM sem ter que esperar para o surgimento e disseminação de software projetado especificamente para eles.

Voltamo-nos ao lado de descrever brevemente.

1.2.1 e RFC 1483 IP clássico sobre ATM (IETF)

A internet mundial, que é baseado em IP, é um vasto e crescente de infra-estrutura ATM não é. Para entrar neste mercado, e proteger o investimento em tecnologia de Internet, redes ATM deve interoperar com as redes IP. Infelizmente, esta interoperabilidade é porblemática para as redes ATM e IP são fundamentalmente diferentes filosofias de design. Por exemplo, a Internet não é orientado a conexão enquanto as redes ATM são orientadas a conexão. redes ATM incluem a reserva de recursos e qualidade do serviço, enquanto que a conectividade à Internet e destaca o serviço de melhor esforço. Mesmo as extensões para o Internet para permitir que garantias de qualidade de serviço são incompatíveis com os mecanismos da ATM. Finalmente, protocolos de roteamento na Internet e de redes ATM diferem significativamente. Tendo em conta estas diferenças criar um IP integrada / ATM pode ser um exercício frustrante. Ainda assim, se as redes de ATM será utilizado pela população crescente de usuários IP, deve acolher os desejos dos usuários. Este é um desafio para os projetistas de protocolos ATM.

S. Keshav: “Uma Abordagem de Engenharia de Redes de Computadores”

Como em muitos outros casos, a abordagem da IETF tem sido o desenvolvimento de normas para uso das redes ATM para transportar datagramas IP (curvas da famosa frase “IP sobre tudo”).

O primeiro documento do IETF sobre o uso de redes ATM foi a RFC 1483, intitulada “Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5 ‘. Como o nome sugere este RFC fornece o uso de AAL5. Análogo ao que ocorreu com a especificação PPP, IETF RFC 1483 desenvolveu um mecanismo que permite o transporte simultâneo de vários protocolos em uma rede ATM, de modo que o interesse desse modelo transcende o protocolo IP.

O RFC 1483 fornece duas formas alternativas de apoio de vários protocolos:

VCs ou multiplex, é enviar o pacote, pois é nas mensagens AAL5, nenhuma informação mais adicional introduzida pela AAL5 (8 bytes da cauda e preenchimento opcional). suporte multiprotocolo é alcançado simplesmente usando um canal virtual diferente para cada um.

ou encapsulamento LLC / SNAP: Este caso é adicionado a cada pacote um cabeçalho LLC / SNAP, da mesma forma como acontece em redes locais após a 802,2 padrão IEEE. O pacote é construído e enviado em uma mensagem AAL5, como antes. O cabeçalho LLC / SNAP, que tem um comprimento de 8 bytes, neste caso fornece suporte multiprotocolo, mas como vimos no protocolo de nível de rede é especificada nos últimos dois anos apenas.

Cada uma destas opções tem vantagens e desvantagens. redes ATM privadas é geralmente preferível utilizar VCs multiplexação porque evita os 8 bytes de sobrecarga de cabeçalho introduzidas pelo / SNAP LLC.partilha de fluxo é acordado entre os vários protocolos, que se mientars contratado protocolo canais separados é realizar uma alocação estática de capacidade para cada um: por exemplo, suponha que queremos apoiar três protocolos, e cada um requer um mínimo de 1 Mb / s para função agradavelmente, com VC multiplexing ter que contratar três canais de 1 Mb / s cada, enquanto encapsulados LLC / SNAP só tem que contratar um e, talvez, com 2 Mb / s é suficiente para satisfazer o requisito de que podemos Estatísticas do fator de vantagem, se nem todos concordam em momentos de pico de atividade. Claro que se você usar apenas um protocolo de camada de rede não deve ser utilizado em qualquer encapsulamento LLC / SNAP, uma vez que representa uma sobrecarga desnecessária. Em princípio, dois possíveis técnicas podem ser aplicadas tanto com SVC e PVC.

RFC 1483 permite que a rede para executar a função de link ATM, mas não vai resolver o problema de ATM Address Resolution. Quando um nó deseja se comunicar com outro, em princípio, só conhece o seu endereço de rede IP (por exemplo) e precisa descobrir o seu endereço para definir ATM VC que transmitem a informação. Quando se trata de um ponto a ponto este problema não existia, pois havia somente uma possibilidade para o destino dos pacotes, que é o nó na outra ponta da linha. Mas em uma rede multi-acesso, temos de permitir que um mecanismo de encontrar a equivalência entre o endereço de rede IP (por exemplo) eo endereço ATM. Em princípio, com RFC 1483 devem ser inseridos manualmente em cada nó da rede toda a tabela de equivalência entre endereços IP e ATM, que tem a desvantagem de que as informações sejam mantidas em cada nó, portanto, cada vez que você realiza

Não podemos utilizar mecanismo ATM ARP, tais como a mídia física não é transmitido. Para executar uma questão de transmissão em ATM seria necessário estabelecer circuitos ponto-multiponto com todos os nós da rede, mas isto é um desperdício de recursos cosniderable.

Para resolver o problema do endereço ATM Resolução IETF desenvolveu um mecanismo descrito no RFC 1577, intitulada “IP Clássico e ARP sobre ATM”. O pacote requer o uso RFC1577 LLC / SNAP e da possibilidade de SVCs..) O servidor ATM ARP para ser acessado pelo host cliente envia uma mensagem reversa ATMARP, que recebe o seu endereço IP e ATM. Com a informação que é recolhida do servidor ATMARP cria dinamicamente uma tabela de equivalências entre endereços IP e ATM, mantendo-se atualizado em todos os momentos.Se o servidor ATMARP é baixo ou você não sabe o endereço solicitado, para que possa tomar a decisão que considerar mais adequado., obrigando-o a responder por endossar a informação de que o servidor tem. Se a resposta não coincide com o servidor encerra a conexão e exclua a entrada. Além disso, quando o servidor detecta que um cliente ATMARP sobre a conexão ativa limpa a entrada da sua tabela. ATMARP mecanismo funciona com ambos os endereços de 8 bytes E.164 como endereços de 20 bytes NSAP.

Quando um cliente resolve o endereço ATM armazenados em seu cache ATMARP no caso de você precisar dele mais tarde. Análogo ao cache ARP cache ATMARP expira depois de um tempo, então se para quando você precisa do endereço de e desapareceu da tabela terá que reiniciar o servidor de aplicativos processo ATMARP. Este tempo de validade é de 15 minutos, no máximo como padrão.

Quando um host da rede ATM deseja enviar um datagrama para outro, uma vez que tenha conseguido o endereço ATM, que estabelece um SVC com ele e ele mandou sobre o fluxo de datagramas datagramas ou desejado. O mecanismo usado para o transporte de datagramas, que em princípio pode ter qualquer duração, como já dissemos protocolo AAL5 aplicada ao datagrama para o qual tenha sido previamente colocado um cabeçalho LLC / SNAP. Normalmente, o VPC será concluída após o intervalo aconteceu. A existência do cache ATMARP permite uma série de tempo se você deseja estabelecer um novo SVC com o mesmo destino sem ter que consultar com o servidor ATMARP.

Em certo sentido, podemos dizer que ATMARP é o equivalente a ARP em redes ATM, eo equivalente inverso ATMARP RARP. Do ponto de vista da alocação de endereços IP são aplicáveis as mesmas considerações como qualquer rede de acesso múltiplo, ou seja, o conjunto de hosts que se comunicam através da rede ATM deve ter uma máscara e um prefixo de rede comum. Também um dos hosts da rede atuará como um roteador, se a rede quer ter comunicação com o exterior. Muitas vezes, o roteador de rede é também o servidor ATMARP.

rede.

Em uma rede ATM grandes, existem muitas vezes, claramente definidos os grupos de comunicação, e por razões de segurança e / ou eficiência não quer todos nós para comunicar-se diretamente com todos, considere o exemplo no caso de uma rede ATM pública utilizada por duas empresas para conectar seus escritórios simultaneamente pela RFC 1577.estes pertencem a empresas diferentes. Esta comunicação seria ignorar os controles de firewall ou de segurança que as empresas podem ter, por exemplo, roteadores de acesso.LIS. Na realidade, o roteador pode ter uma única interface física ATM em que defina duas interfaces virtuais ou subinterfaces. Ambos subinterfaces ATM teria o mesmo sentido, exceto o último byte, o selector, seria diferente, para cada uma das sub-interfaces você associar um número de IP que pertencem a cada um dos dois lírios de ser comunicada, cada servidor ATMARP LIS manter uma entrada para o roteador com o número IP eo endereço ATM correspondente.

Se você deseja apoiar este tipo de serviço requer que algum nó da rede (o roteador por exemplo) acordo para estabelecer o CVP para todos os destinos e replicar as informações para cada um deles.

Em IP clássico sobre ATM podem ser hosts multihomed, ou seja, com múltiplas interfaces físicas cada uma das quais é atribuído um endereço IP diferente e ATM. Os endereços IP podem pertenenecer à mesma LIS, mas mais frequentemente é que correspondem a diferentes lírios.byte (selector) que servem para distinguir os sub-interface e, portanto, o LIS a que pertence.

A RFC 1626 especifica que as ligações IP em ATM PVC têm de apoiar MTUs de pelo menos 9.180 bytes. Este é um dos maiores valores de MTU permitido em qualquer tipo de rede, e é justificado pela velocidade da ATM, porque com um maior tamanho de MTU vai reduzir interrupções no processador, evitando o que poderia ser um fator limitante altas velocidades. No entanto, na prática, a utilização de tais valores MTU muito grande é raramente possível, porque tem de ser apoiada em todo o caminho percorrido pelo datagrama, já que a maioria dos datagramas que se cruzam em alguns pontos de redes Ethernet (cuja MTU é de 1500 bytes), o valor de 9180 é pouco útil.

A comunicação entre hosts IP Clássico sobre canais virtuais ATM é feito através da definição muda conforme a necessidade, e fechou depois de um tempo limite. Assim, para IP clássico sobre ATM trabalho é necessário para apoiar a rede ATM protocolo de sinalização, o que não é o caso em muitas redes públicas ATM, por exemplo, serviços ATM Telefonica (Gigacom e Red Five) só permitem circuitos virtuais permanentes, então você não pode usar IP clássico sobre ATM entre os hosts conectados através desta rede. Se é possível alterar a utilização do RFC 1483 se feito à mão a equivalência de ATM para endereços IP.

Outro aspecto digno de nota é a possibilidade de qualidade de serviço (ou melhor, eu deveria dizer a impossibilidade de qualidade de serviço). Como na RFC 1577 SVCs usar apenas a categoria de serviço UBR não é possível acessar as facilidades oferecidas, em princípio, para este efeito as redes ATM. Somente quando se usa PVCs (RFC 1483) pode ser especificado (por definição) nos valores de PCR (taxa de pico de células) ou PCR e SCR (Sustainable Cell Rate), neste caso pode configurar o circuito como CBR ou VBR, mas tão totalmente manual.

O outro modelo usado para a transmissão de dados em redes ATM é conhecida como LAN Emulation (LANE) foi padronizado pelo Fórum ATM. LANE bastante diferentes na sua filosofia do Classical IP sobre ATM. Aqui, a rede ATM se comporta do ponto de vista da camada de rede como um local Ethernet ou Token Ring. Na verdade a única coisa que emula uma rede local é o formato do quadro e funcionamento orientado a conexão (LLC tipo 1), nenhuma tentativa de emular o protocolo MAC e, claro, a nível físico. A operação da pista se assemelha a uma LAN conectada através de pontes remotas, mas no caso concreto para links ponto foram substituídos por uma rede ATM. Isto permite-nos, incluindo a total transparência de protocolo e pode, por exemplo, usar a rede ATM para transmitir protocolos não roteáveis, que, em princípio, só pode trabalhar na área de uma rede local. Em LANE pacotes a transmitir ao nível da rede é colocada em primeiro lugar em Ethernet ou Token Ring quadros, que são organizados em mensagens AAL5 que por sua vez são, então, segmentado células ATM.

Se IP clássico sobre ATM da rede Multibanco agiu como a camada de enlace do modelo OSI, LAN Emulation pode dizer que desempenha o papel do nível MAC.

ou Token Ring) para conexão com a maioria dos computadores, a integração do backbone ATM com LAN tradicionais, em seguida, através de switches LAN que tem uma interface ATM.

Assim, por exemplo LANE implementa mecanismos de transmissão de radiodifusão, assim que o problema de resolução de endereço é resolvido pelo protocolo conhecido como ARP.

Pista para a função exige os seguintes elementos:

ou LEC (cliente de emulação de LAN).

ou LES (LAN Emulation Server).

e BUS (Broadcast e Server Desconhecido).

Qualquer host que participa de uma LAN emulada deve executar um programa chamado LEC (LAN Emulation Client).informação apenas a partir das perguntas que ele recebe do LEC. Se o LES sabe o endereço solicitado a recorrente responder a LEC, que pode então estabelecer um SVC direta para enviar frames. Depois de algum tempo de inactividade, o VPC será extinta. Uma vez que o endereço ATM do LEC vai manter o tempo em seu cache LE-ARP, de modo que se houver necessidade a curto prazo para enviar uma nova moldura para este endereço pode definir o SVC sem referência para o LES.

LES LANE O trabalho feito com o equivalente servidor ATMARP na RFC 1577, mas com uma diferença importante: a resposta não é conclusiva.endereço MAC do computador deve ser dada a eles.nós queremos.ambos os casos deve ser o mesmo, envie os quadros a todos os destinos possíveis, daí a existência de um único servidor para ambas as situações. Note-se que as medidas tomadas pelo BUS é equivalente ao que um switch LAN, que também se espalhou por todos os interfaces ou quadros de broadcast para destinos desconhecidos, neste sentido, o LES é equivalente à ação de um interruptor quando o endereço de destino sim que é conhecido.

toda a rede. Entretanto, não recebeu resposta do LES o LEC vai continuar a enviar quadros dirigido a esse destino para o BUS. Quando solicitado LES endereço ATM do LEC será necessário estabelecer um SVC para o destino e enviar o pacote diretamente. A partir desse momento irá parar de enviar quadros para o BUS. Em condições normais, pelo menos, o primeiro quadro sempre chegar ao seu destino através do BUS, mesmo que o destinatário é conhecido para o LES.usar o ônibus, para ver se você receber uma resposta positiva do LES? se assim for pode enviar quadros diretamente sem ter que incomodar o ônibus e todos os nós da rede.

Vamos analisar isso em detalhes. Se o LES responde rapidamente a usar o ônibus não vai durar muito tempo, provavelmente só o primeiro quadro e, portanto, também é pequeno o tráfego na rede. Mas se o LES é lenta (porque você está recebendo muitos pedidos, por exemplo) o número de quadros enviados através do barramento pode ser maior. Mas é justamente quando o LES é lento quando é mais necessário usar o ônibus, pois a demora pode ocorrer por aguardando uma resposta do LES poderia deixar de protocolo de nível superior. Alguns protocolos de rede local são tão sensíveis a atrasos que não dão suporte à espera de uma resposta do LES e estabelecer a SVC, mesmo em condições normais.

Além disso, é possível que o LES não sabe a direção desejada, caso em que a transferência será feita através do barramento de qualquer maneira.o destinatário, por isso terá que pedir o endereço ATM do LES o remetente pede que o LES usará para assiná-lo e depois responder ao remetente.ARP de resposta do destinatário, estas duas mensagens iniciais permitem que o LES para identificar os endereços ATM correspondente a dois endereços MAC. Pode-se pensar na situação em que um host envia um grande número de quadros, sem a necessidade de resposta a um endereço MAC desconhecido do LES, nesse caso, muito estranho, todos os quadros devem ser enviados através do barramento de todos os rede.

Além de embarques para destinos desconhecidos, o autocarro é responsável por transferências broadcast / multicast. Desde a transmissão de difusão não é suportada naturalmente na ATM tem que ser simulada por uma série de SVCs ponto-multiponto. Esse mecanismo é usado, por exemplo, para a divulgação de mensagens de difusão ARP, de modo que este protocolo pode ser executado sem alterações em rede ATM LANE.

No caso do tráfego multicast poderia pensar de uma otimização, através da qual os quadros são enviados somente para os endereços onde há membros do grupo multicast. Em LANE versão 1 foi escolhido o mais simples ao enviar tráfego multicast para todos os destinos possíveis, como se fosse transmissão de tráfego. Mais uma vez o comportamento é equivalente ao de uma LAN switching, que alterna enviar tráfego multicast para todas as interfaces, mesmo que não haja nenhum membro do grupo multicast em um deles. Em LANE Versão 2 incorpora aprimoramentos que permitem a distribuição seletiva de tráfego multicast.

Numa altura em que existe uma elevada proporção de tráfego de transmissão / carga ônibus multicast pode ser importante, e este elemento pode se tornar o gargalo de uma rede LANE, se não o tamanho adequado.

Além disso LANE hosts conectar diretamente a ATM fornece a capacidade de ligar-se indiretamente através de switches LAN que tem uma interface ATM. Neste caso, os atos switch LAN como um host na rede ATM e tem um LEC, que tem uma característica peculiar: o endereço ATM mesmo representando vários endereços MAC.LES incluem várias entradas em tabelas que possuem diferentes endereços MAC e os endereços ATM mesmo. Observe que o número de endereços MAC que representa a chave pode variar ao longo do tempo. No caso em que o switch recebe um frame de broadcast BUS proceder para replicar todas as suas interfaces, dando a oportunidade de ser recebido por todos os computadores conectados a ele.

Como na RFC 1577 em LANE SVCs são utilizados para comunicação, para que a rede tem de suportar o protocolo de sinalização. LANE versão 1 usa também a categoria de serviço UBR só, não é possível especificar parâmetros de qualidade do serviço, a rede funciona como um “melhor esforço”.

Da mesma forma como na RFC 1577 LANE rede física pode ser dividida em várias redes lógicas de modo a que elas se comportam como LANs independentes. Isso é mais do LAN Emulation generalização do conceito de VLAN (Virtual LAN) que é usado em LANs comutado, no contexto VLANs LANE são chamados ELANs (LANs emuladas).

 

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